Comparaison complète des engrenages planétaires et des engrenages à axe fixe

1Définition de base

1.1 engrenages à axe fixe

1.2 Trains d'engrenages planétaires

2. Principaux avantages

2.1 engrenages à axe fixe

1. Structure simple avec de faibles coûts de fabrication et de maintenance
    
   La disposition des arbres, des roulements et des engrenages est intuitive; les processus de traitement et d'assemblage sont matures, avec des exigences de précision de fabrication plus faibles que pour les engrenages planétaires.Les engrenages endommagés peuvent être facilement démontés., inspectés et remplacés, ce qui réduit considérablement les coûts de maintenance.
2. Efficacité de transmission élevée
    
   Avec une trajectoire de transmission de puissance claire, les pertes de frottement ne sont générées que par le maillage des dents d'engrenage et le fonctionnement du roulement.l'efficacité de la transmission à un seul étage peut atteindre 98%-990,5%, ce qui est supérieur à celui des engrenages planétaires du même niveau.
3. Aucun problème d'équilibre de la force radiale
    
   Les forces sur les engrenages de chaque arbre sont relativement indépendantes, sans avoir besoin d'un équilibre particulier des forces internes, ce qui rend la conception du roulement plus simple et plus fiable.
4. Conception flexible pour une transmission facile en plusieurs étapes
    
   Une transmission multifase et de grands rapports de transmission peuvent être obtenus en ajoutant simplement des paires d'engrenages et des arbres, offrant une grande flexibilité dans la disposition structurelle pour les différentes exigences d'application.

2.2 Trains d'engrenages planétaires

1. Densité de puissance extrêmement élevée (petit volume, couple important)
    
   C'est l'avantage le plus important des trains d'engrenages planétaires.La charge est partagée par plusieurs engrenages planétaires, ce qui permet au train de vitesses planétaire de transmettre un couple beaucoup plus élevé qu'un train de vitesses à axe fixe avec le même volume et le même poids.
2. Arbre d'entrée et de sortie coaxial
    
   Il permet naturellement une disposition coaxiale des arbres d'entrée (engrenage solaire) et de sortie (planète porteuse ou anneau d'engrenage interne), ce qui est essentiel pour les applications avec un espace limité,comme les moteurs d'avions et les systèmes de propulsion des navires.
3. Grand rapport de transmission avec une structure compacte
    
   Un train d'engrenages planétaire à un seul étage peut obtenir un rapport de transmission relativement élevé avec des dimensions radiales et axiales optimisées,éviter la structure encombrante causée par la connexion en série en plusieurs étapes dans les engrenages à axe fixe.
4. Fonctionnement en douceur, faible bruit et forte résistance aux chocs
    
   Plusieurs engrenages planétaires se maillonnent en même temps, ce qui se traduit par une répartition uniforme de la charge et une réduction des vibrations et du bruit.amélioration considérable de la stabilité et de la fiabilité de la transmission sous charges d'impact.

3Les principaux inconvénients

3.1 engrenages à axe fixe

1. Grand volume, poids lourd et faible densité de puissance
    
   Pour obtenir un rapport de transmission élevé, une connexion en série à engrenages en plusieurs étapes est généralement requise, ce qui entraîne une dimension axiale longue, une structure globale encombrante et une faible efficacité d'utilisation de l'espace.
2. Disposition coaxiale difficile des arbres d'entrée et de sortie
    
   Les arbres d'entrée et de sortie des engrenages à axe fixe sont généralement parallèles et des engrenages supplémentaires sont nécessaires pour obtenir un arrangement coaxial,ce qui complique la structure et augmente la difficulté de conception.
3. Capacité de charge relativement dispersée
    
   Pour les scénarios nécessitant la transmission d'un couple ultra-grand, le couple est supporté par une seule paire de paires d'engrenages.la structure de l'engrenage et de l'arbre doit être conçue pour être extrêmement grande et robuste;, augmentant encore le volume et le poids.

3.2 Trains d'engrenages planétaires

1. Structure complexe avec des exigences de précision de fabrication et d'assemblage extrêmement élevées
    
   Le partage de la charge est le noyau et aussi une difficulté majeure des trains d'engrenages planétaires.des exigences extrêmement strictes sont imposées à la précision de traitement des pièces (en particulier la consistance des engrenages planétaires)Le processus de montage nécessite également un ajustement délicat.
2. Coût de fabrication élevé
    
   Les exigences de fabrication de haute précision et les processus d'assemblage complexes entraînent directement des coûts de production plus élevés par rapport aux engrenages à axe fixe.
3. Efficacité de transmission limitée par plusieurs facteurs
    
   Théoriquement, un train d'engrenages planétaires bien conçu a une efficacité élevée, mais dans la pratique, sa structure complexe conduit à plusieurs points de maillage et à de grandes pertes d'huile,et la circulation de la puissance peut également se produirePar conséquent, son efficacité réelle peut être légèrement inférieure à celle d'un train de vitesses à axe fixe du même niveau et elle est très sensible aux erreurs de fabrication et d'assemblage.
4. Maintenance et réparation difficiles
    
   Si les engrenages internes (en particulier les engrenages planétaires ou les roulements) sont endommagés, l'ensemble doit généralement être démonté, ce qui rend l'entretien et le remplacement extrêmement gênants et chronophages.
5. Conception complexe des roulements et engrenages
    
   Les roulements à engrenages planétaires fonctionnent dans des conditions de stress complexes, ce qui pose de grands défis à leur conception, à leur sélection et à la formulation de leur schéma de lubrification.

4Tableau de comparaison des performances